IRW-PRESS: Dr. Reuter Investor Relations: Vom Fahrradreifen bis zum Dachziegel: Graphen findet seinen Weg aus dem Labor in die Praxis
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Für ein Material, das mit außergewöhnlichem wissenschaftlichem Potenzial verbunden wird, findet Graphen erstaunlich alltägliche Anwendungen: Fahrradreifen, Schuhsohlen, Dachziegel und Sensoren, die Wärmeverluste von Gebäuden messen. Bei seiner kommerziellen Nutzung geht es zunehmend darum, Produkte zu verbessern, die uns bereits umgeben.
Graphen besteht aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen und ist nur ein Atom dick. Seine Kombination aus außergewöhnlicher Festigkeit, Flexibilität sowie Wärmeleitfähigkeit und elektrischer Leitfähigkeit erklärt die Faszination, die es auf Forscher und Hersteller ausübt. Um diese Eigenschaften in zuverlässige Produkte zu übertragen, braucht es jedoch sorgfältig entwickelte Rezepturen. Es genügt nicht, einem Material einfach Graphen beizumischen.
Genau hier wird die entstehende industrielle Entwicklung interessant. Graphen kann vertraute Materialien verbessern, ohne dass dafür ein völlig neues Endprodukt erforderlich ist. Für Hersteller liegt der Reiz im praktischen Nutzen: höhere Haltbarkeit, bessere Leistung oder ein effizienterer Ressourceneinsatz. Jüngste Produktionsaufträge und Produkteinführungen deuten darauf hin, dass dieser Ansatz zunehmend kommerzielle Substanz gewinnt.
Ein außergewöhnliches Material mit alltäglichem Nutzen
Ein etabliertes Beispiel liefert der italienische Fahrradreifenhersteller Vittoria. Nach eigenen Angaben verwendet das Unternehmen bei allen seinen Straßenreifen graphenverstärkte Mischungen. Damit kommt das Material in Produkten zum Einsatz, die über den regulären Einzelhandel verkauft werden. Für Radfahrer zählen Fahrverhalten, Haftung und Verschleiß eines Reifens; das fortschrittliche Material entfaltet seine Wirkung innerhalb eines vertrauten Produkts.
Für Europa knüpfen solche Anwendungen an die Zielsetzung der 2013 gestarteten Graphene Flagship an: Materialforschung in industrielle Kompetenzen und Unternehmen zu überführen. Die Arbeit der Initiative reicht von der Materialproduktion über Komponenten bis zur Systemintegration und bringt Forschung und Industrie zusammen.
Die kommerzielle Herausforderung besteht darin, nützliche Verbesserungen zuverlässig zu reproduzieren - zu Kosten, die für Kunden vertretbar sind. Eine erfolgreiche Rezeptur muss in der Produktionslinie ebenso funktionieren wie im Labor. Jüngste Mitteilungen der australischen börsennotierten First Graphene zeigen mehrere Wege durch diesen Übergang.
Von Arbeitsstiefeln zu Sportschuhen und Materialien für den Bergbau
Im Oktober meldete die an der ASX und in Frankfurt notierte First Graphene ihren ersten Produktionsauftrag des US-Unternehmens Flux Footwear für das Additiv PureGRAPH®, das für Sport- und Freizeitschuhe vorgesehen ist. Nach Angaben des Unternehmens wird Graphen in stark beanspruchten Bereichen der Laufsohlen eingesetzt, um Haltbarkeit sowie Abrieb- und Reißfestigkeit zu verbessern und gleichzeitig Haftung und Flexibilität zu erhalten.
Flux ist der dritte Schuhkunde von First Graphene, nach der Zusammenarbeit mit dem australischen Sicherheitsschuhhersteller Steel Blue und dem indonesischen Arbeitsstiefelhersteller PT Alasmas Berkat Utama. Damit werden Erfahrungen mit Rezepturen, die für anspruchsvolle Arbeitsumgebungen entwickelt wurden, auf eine weitere Konsumgüterkategorie übertragen.
Ein Produktionsauftrag des australischen Herstellers Pacific Urethanes vom September zielt auf eine andere Anforderung: die Verbesserung der flammhemmenden Eigenschaften von Polyurethan-Rezepturen für Bergbauanwendungen. Ziel ist ein verbessertes Brandverhalten bei gleichzeitigem Erhalt der Zähigkeit und Verschleißfestigkeit, die Polyurethan für diesen Sektor nützlich machen.
Gebäude leichter vermessen und Materialien effizienter nutzen
Mit der Einführung der gedruckten Peltyr-Wärmestromsensoren von Vector im September kam in Großbritannien ein kommerziell verfügbares Produkt auf den Markt, das PureGRAPH® enthält. Die Sensoren messen den Wärmefluss durch Wände, Böden und Dächer. Damit können Gebäudeeigentümer und Gutachter die tatsächliche Dämmleistung vor und nach Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz bewerten.
Diese Anwendung gibt Graphen eine Rolle bei einer konkreten Aufgabe: festzustellen, wie sich ein Gebäude in der Praxis verhält. First Graphene schloss zudem eine dreijährige strategische Partnerschaft mit Vector, um weitere kommerzielle Möglichkeiten zu identifizieren und potenzielle Kunden zu erreichen.
Ein weiteres greifbares Beispiel liefert die Bauwirtschaft. First Graphene berichtete, dass bei einem britischen Produktionsversuch mit Breedon und FP McCann 40 Tonnen graphenverstärkter Zement zur Herstellung von mehr als 10.000 Dachziegeln eingesetzt wurden.
Nach Angaben des Unternehmens erreichten die Dachziegel bei geringerem Zementbedarf eine gleichwertige Festigkeit. Die CO-Emissionen von der Rohstoffgewinnung bis zum Werkstor sanken um bis zu 14 %. Diese Ergebnisse verdeutlichen den Nutzen für Kunden: Leistung erhalten, Ressourcen effizienter einsetzen und CO-Emissionen reduzieren.
Die nächste Bewährungsprobe: aus Anwendungen wiederkehrende Nachfrage machen
Anspruchsvollere Anwendungen für Verbundwerkstoffe befinden sich weiterhin in der Entwicklung. Im Rahmen einer im Oktober geschlossenen Vereinbarung mit dem türkischen Hersteller Aeropreg wird First Graphene an graphenverstärkten Kohlefaser-Prepregs arbeiten - mit Harz vorimprägnierten Kohlefasern für die anschließende Verarbeitung.
Das dreijährige Programm soll eine reproduzierbare Einbindung von Graphen etablieren und Festigkeit, Haltbarkeit sowie Herstellbarkeit validieren. Die Markteinführung hängt von den Versuchsergebnissen ab. Die bestehenden Vertriebskanäle von Aeropreg bieten potenziellen Zugang zu Kunden aus der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, dem maritimen Bereich und der Sportartikelbranche.
Zusammen zeigen diese Anwendungen, wie sich die wissenschaftliche Vielseitigkeit von Graphen in unterschiedliche kommerzielle Möglichkeiten übersetzen lässt. Graphen kann verschiedene Anforderungen in etablierten Branchen adressieren - von haltbareren Schuhen über die Gebäudevermessung bis zu mehr Effizienz im Bauwesen. Jede erfolgreiche Anwendung eröffnet einen möglichen Weg zu einer breiteren Nutzung.
Für Europa veranschaulichen diese Entwicklungen den aktuellen Stand der Graphen-Kommerzialisierung: etablierte Anwendungen in Konsumgütern, neu eingeführte industrielle Anwendungen und weitere Technologien, die noch validiert werden. Die Herausforderung besteht darin, diesen Fortschritt in eine breitere Nutzung in der europäischen Industrie zu überführen.
Europas Investitionen in die Graphenforschung haben dazu beigetragen, die wissenschaftlichen Grundlagen zu schaffen. Produkte wie Gebäudesensoren und graphenverstärkte Baustoffe zeigen, wie dieses Wissen den Markt erreichen kann. Die weitere Entwicklung wird davon abhängen, ob Hersteller überzeugende Gründe finden, zu experimentieren, zu testen und kommerzielle Anwendungen zu entwickeln, die Kunden einen nachhaltigen Nutzen bieten.
Quellen
https://www.graphene.manchester.ac.uk/about/history/index.htm
https://int.vittoria.com/pages/materials-1
https://digital-strategy.ec.europa.eu/en/policies/graphene-flagship
https://www.prnewswire.com/news-releases/first-puregraph-production-order-secured-with-global-sports-shoes-company-302899581.html
https://www.prnewswire.com/news-releases/fgr-secures-pacific-urethanes-production-order-for-mining-fire-retardant-application-302873318.html
https://www.prnewswire.com/news-releases/uk-partnership-expands-as-puregraph-heat-sensors-enter-market-302892649.html
https://www.prnewswire.com/news-releases/strong-results-achieved-in-world-first-graphene-enhanced-cement-roof-tile-trial-302750112.html
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